На дизель 6Д49 установлен регулятор типа 2Д100 харьковского завода транспортного машиностроения им. Малышева. Это всережим-ный изодромный регулятор с центробежными чувствительными элементами, с собственной масляной системой и рядом дополнительных устройств. Заводом транспортного машиностроения был разработан регулятор с буферной обратной связью. Вариант нового регулятора, предназначенный для замены регуляторов 2Д100, назван регулятором типа 2Д100М. В отличие от регулятора 2Д100 этот регулятор обеспечивает более совершенные переходные процессы, повышает эксплуатационную надежность. Он конструктивно проще и технологичнее: его золотниковая часть не имеет следящей золотниковой втулки с узлом компенсирующей пружины, а силовой сервомотор имеет только один поршень. Применен ряд новых конструктивных решений, трущиеся поверхности термообработаны на высокую твердость, применены гидравлические затворы, повышена долговечность нового регулятора.
Регулятор частоты вращения типа 2Д100М (рис. 22) имеет следующие основные узлы: золотниковую часть, компенсирующее устройство, гидравлический усилитель (сервомотор). Золотниковая часть состоит из буксы 12 с запрессованной в нее золотниковой втулкой, золотника 1/, грузов 7 чувствительного элемента и всережимной пружины 8 с тарелкой 9. В нижней части буксы находится ведущая шестерня 17 масляного насоса. К компенсирующему устройству относятся цилиндр и поршень 20. а также пружины 19 и 21.
Масло из масляной системы поступает в полость между дисками золотника через отверстия в буксе и корпусе регулятора. Нижний диск 18 золотника управляет подачей масла к компенсирующему устройству. Полости над верхним диском 13 золотника и верхним диском сообщены через каналы в буксе и корпусе регулятора с полостями компенсирующего устройства. Правая полость компенсирующего устройства соединена с нижним диском золотника и полостью ниже верхнего диска золотника. Левая полость компенсирующего устройства соединена каналами с полостью под поршнем сервомотора и с полостью над верхним поршнем золотника. Левая и правая полости компенсирующего устройства сообщены между собой каналом. Площадь сечения канала, соединяющего полости компенсирующего устройства, может быть изменена при настройке регулятора регулировочной иглой 5.
Когда регулятор работает в установившемся режиме, усилие пружины 8 уравновешено центробежной силой грузов 7. Отверстие в буксе 12 перекрыто нижним диском 18 золотника 11. Усилие пружин 19 и 21 удерживает поршень компенсирующего устройства в среднем положении. Давление масла в обеих полостях компенсирующего устройства равно, никаких усилий на верхний диск золотника не передается. Поршень 3 сервомотора неподвижен и находится в положении, обеспечивающем необходимую подачу топлива топливными насосами.
При уменьшении нагрузки частота вращения коленчатого вала двигателя начинает возрастать. Грузы под действием увеличивающейся
Рис. 22. Схема регулятора частоты вращения:
1 - шток сервомотора; 2 - корпус сервомотора; 3 - поршень сервомотора; 4 - пружина сервомотора; 5 - игла регулировочная; 6 - шестерня привода втулки; 7 - груз чувствительного элемента; 8 - пружина чувствительного элемента; 9 - тарелка пружины; 10 - подшипник упорный; 11 - золотник; 12 - букса; 13 - верхний (компенсирующий) диск золотника; 14 - канал для подвода масла; 15 - канал для отвода масла; 16 - шестерня ведомая; 17 - шестерня ведущая; 18 - нижний (управляющий) диск золотника; 19, 21 - пружины компенсирующего устройства; 20 - поршень компенсирующего устройства центробежной силы расходятся. Всережимная пружина сжимается. Золотник поднимается вверх, нижний диск золотника открывает отверстие в буксе и сообщает полость правее компенсирующего поршня с ванной регулятора. Поскольку левая полость компенсирующего устройства сообщена с полостью под поршнем сервомотора, а на поршень действует пружина 4, поршень сервомотора опускается ниже, масло из-под поршня переходит в левую полость компенсирующего устройства, компенсирующий поршень движется вправо, масло из полости правее поршня через отверстие в буксе и окно, открытое нижним диском золотника, выливается в ванну регулятора. Когда компенсирующий поршень смещен вправо, давление масла в левой полости выше, чем в правой. Полости компенсирующего устройства сообщены с полостями верхнего диска золотника. На диск давит масло, золотник в результате этого давления опускается ниже, нижний диск золотника перекрывает отверстие в буксе, движение компенсирующего поршня вправо и поршня сервомотора вниз прекращается.
Если регулятор настроен правильно, то количество подаваемого в цилиндры топлива уменьшится в соответствии с уменьшением нагрузки. Частота вращения вала дизеля будет восстановлена. Под действием пружин 19 и 21 компенсирующий поршень начнет возвращаться в среднее положение, перепуская масло через канал с регулировочной иглой. При возвращении компенсирующего поршня 20 в среднее положение, пока частота вращения вала дизеля не восстановилась, нужно, чтобы поршень 3 сервомотора был неподвижным. Для этого отверстие в буксе должно оставаться закрытым. Это достигается регулировкой потока масла через отверстие с регулировочной иглой.
Цикл работы регулятора при уменьшении нагрузки завершается так. Компенсирующий поршень движется в среднее положение, отверстие в буксе закрыто, поршень сервомотора неподвижен. После возвращения компенсирующего поршня в среднее положение поршень сервомотора занимает новое положение, соответствующее уменьшенной нагрузке двигателя.
При увеличении нагрузки последовательность работы регулятора противоположна описанной. Частота вращения коленчатого вала начинает уменьшаться, грузы 7 сходятся к оси вращения буксы, золотник И передвигается вниз, нижний диск золотника открывает отверстие в буксе 12. Масло из полости над нижним диском золотника через канал в буксе и корпусе регулятора поступает в полость правее компенсирующего поршня. Компенсирующий поршень движется влево, вытесняя масло под поршень сервомотора. Поршень сервомотора поднимается, преодолевая усилие пружины 4. Подача топлива увеличивается, частота вращения возрастает. Поскольку компенсирующий поршень сдвинут влево, давление в левой полости выше, чем в правой. Из-за разности давлений в полостях верхнего диска золотника золотник движется вверх. Нижний диск золотника перекрывает отверстие. Поступление масла в полость правее компенсирующего поршня и под поршень сервомотора прекращается. Поршень сервомотора останавливается в новом положении.
Возвращение системы в исходное положение происходит следующим образом. Частота вращения вала дизеля начинает увеличиваться. Но из-за того, что одновременно с увеличением частоты вращения будет уменьшаться разность давлений в полостях верхнего диска золотника (компенсирующий поршень возвращается в среднее положение), золотник с увеличением частоты вращения останется неподвижным. Давление масла в полостях компенсирующего устройства выравнивается, масло при этом из одной полости в другую перетекает через канал с регулирующей иглой. Поскольку золотник неподвижен и находится в среднем положении, нижний диск золотника перекрывает отверстие в буксе. Поршень сервомотора остается неподвижным.
Работа регулятора при пуске дизеля. Пружина 8 чувствительного элемента имеет предварительную затяжку, соответствующую наименьшей частоте вращения вала при холостом ходе двигателя. Поэтому, если дизель не работает, грузы регулятора сведены, а золотник 11 и поршень сервомотора 3 находятся в нижнем положении, соответствующем выключенной подаче топлива. При пусковой частоте вращения вала двигателя масло под давлением, создаваемым масляным насосом, поступает из полости над нижним диском золотника через открытое отверстие в буксе к компенсирующему устройству. Из левой полости компенсирующего устройства масло поступает под поршень сервомотора. Поршень сервомотора движется вверх, рейки топливных насосов перемещаются в положение подачи топлива, двигатель пускается и устанавливается частота вращения, соответствующая предварительной затяжке пружины чувствительного элемента.
При пуске двигателя, а также в случае значительных изменений величин нагрузки и частоты вращения компенсирующий поршень сдвигается на большую величину от среднего положения. При значительных перемещениях компенсирующего поршня полости сообщаются дополнительным каналом и давления в них выравниваются быстрее. Это позволяет ускорить пуск двигателя и процессы регулирования при значительных изменениях нагрузки и частоты вращения. Каналы выполнены непосредственно в цилиндре компенсирующего устройства.
Масляная система состоит из шестеренного насоса и двух аккумуляторов масла. Ведущая шестерня масляного насоса соединена с буксой и приводится во вращение от вала дизеля. В расточке корпуса помещена ведомая шестерня масляного насоса. В корпусе регулятора установлены два соединенных вместе аккумулятора масла. Они состоят из двух цилиндров, в каждом из которых находится поршень, нагруженный' пружинами. В отличие от регулятора 2Д100 поршни аккумулятора расположены в нижней части корпуса.
Настройка регулятора. У регулятора 2Д100М регулируют обратную связь регулятора частоты вращения, систему управления частотой вращения и золотник остановки. Устойчивость системы автоматического регулирования частоты вращения вала двигателя обеспечивается правильной величиной открытия регулировочной иглы. Открытие иглы регулируют на хорошо прогретом двигателе, работающем на холостом ходу. С увеличением открытия иглы повышается быстродействие, но понижается устойчивость работы дизеля. Игла должна быть открыта на наибольшую величину, при которой еще обеспечивается вполне устойчивая работа двигателя. Систему управления частотой вращения и золотник остановки регулируют так же, как на регуляторе 2Д100.
⇐ | Топливная аппаратура | | Маневровые тепловозы Под редакцией Л. С. НАЗАРОВА | | Механизм управления | ⇒